催化燃燒設(shè)備主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前，先經(jīng)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度，氧 化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行，凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng)，所以，無論反應(yīng)進(jìn)行到什么階段，都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行，以獲得較高的轉(zhuǎn)化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制，如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得熱能的供應(yīng)，以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)倪x擇。
將有機(jī)廢氣直接引入催化燃燒裝置，在開始階段需通過電加熱器將其溫度升高至反應(yīng)需要的溫度，廢氣在催化催化劑作用發(fā)生氧 化放熱反應(yīng)生成無害的H2O和CO2，分 解后釋放出的熱量通過熱交換器加熱進(jìn)入催化床的有機(jī)廢氣，當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到一定的濃度時(shí)，放熱和熱交換所需要熱量達(dá)到平衡，無需電加熱，通過自身平衡處理掉高濃度有機(jī)廢氣。上述過程可通過PLC系統(tǒng)控制柜全自動(dòng)操作。催化分 解法已成為凈化高濃度有機(jī)廢氣的有效手段，特別適宜治理噴涂、油墨印刷等在烘干過程中排出的高濃度有機(jī)廢氣。因烘干廢氣溫度和有機(jī)物濃度都較高，對(duì)分 解反應(yīng)及熱量回收有利，減少設(shè)備運(yùn)行及投資費(fèi)用。
催化燃燒的生產(chǎn)目的是為了環(huán)保，是工業(yè)方面的廢氣污染的處理。在工業(yè)生產(chǎn)中，有大量的含苯類、醇類、酮類等有機(jī)廢氣散發(fā)。危害工人的健康并污染環(huán)境。催化燃燒設(shè)備作為一種治理有機(jī)廢氣污染的手段，在我國(guó)取得了相當(dāng)大的成效。但是，在催化燃燒裝置的設(shè)計(jì)、加工、應(yīng)用過程中，還存在一些潛在的不安全因素、事故隱患，嚴(yán)重時(shí)裝置將發(fā)生火災(zāi)和爆炸。為此，國(guó)家應(yīng)統(tǒng)一制定關(guān)于催化燃燒治理有機(jī)廢氣的濃度控制標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)規(guī)范。除上述因素外，從技術(shù)角度考慮，以下幾點(diǎn)不安全因素也值得注意：
一、有機(jī)氣體的爆炸下限與溫度有關(guān)。通常，溫度愈高，反應(yīng)速度愈快，爆炸極限范圍愈大。當(dāng)進(jìn)入催化燃燒裝置的有機(jī)廢氣濃度過大時(shí)，催化燃燒裝置的溫度將會(huì)升高，加之自前國(guó)產(chǎn)催化燃燒裝置均未設(shè)置廢氣濃度檢測(cè)和控制設(shè)備，而溫度升高后的有機(jī)廢氣的爆炸下限值將比手冊(cè)給出的值要小，再加上裝置中有機(jī)廢氣成分混合的不均勻性，在局部區(qū)域可能超過高溫條件下廢氣的真實(shí)爆炸下限，則有爆炸的危險(xiǎn)。
二、一般來講，大多數(shù)有機(jī)廢氣中的有機(jī)成份在同樣爆炸下限濃度下，所含的燃燒熱值可視為相同值，每1%的爆炸下限值約含熱值1868千焦/牛·米勺如果完全燃燒，即熱值全部用于使廢氣本身升溫，則1%的爆炸下限值的廢氣燃燒可使廢氣升溫15.3℃；當(dāng)廢氣濃度達(dá)到25%的爆炸下限值時(shí)，可使廢氣本身溫度升高。
在使用催化燃燒設(shè)備時(shí)要注意安全問題。按照規(guī)定進(jìn)行操作，以免發(fā)生意外。
催化燃燒裝置針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)的發(fā)展問題，首先介紹了揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)，主要包括利用燃燒法處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣，如利用直接燃燒法、催化燃燒法處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣、生物法處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣和吸附法處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣，探討了揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)進(jìn)展以及應(yīng)用。
主要探討了微波催化氧 化技術(shù)、活性炭纖維治理技術(shù)和生物治理技術(shù)，并介紹了在揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用、納米材料凈化技術(shù)的應(yīng)用和膜基吸收凈化技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理的應(yīng)用。
揮發(fā)性有機(jī)廢氣(以下簡(jiǎn)稱VOCs)是一種有害氣體，它的沸點(diǎn)接近水的沸點(diǎn)，有的VOCs沸點(diǎn)是在較高的溫度下，此時(shí)這些有機(jī)廢氣的飽和蒸汽壓都會(huì)高于133.3Pa，在這樣的條件下，它們就可能成為揮發(fā)有機(jī)化合物，這種有機(jī)揮發(fā)化合物會(huì)污染空氣，影響人類的健康。
這些催化燃燒設(shè)備揮發(fā)性的有機(jī)化合物主要成分包括：硫烴、含氧烴、氮烴、鹵代烴、烴類等多環(huán)芳香烴，由于它們的性質(zhì)相似，它們很容易混合在一起，就會(huì)污染環(huán)境，這些VOCs同時(shí)能夠威脅人類的身體健康，在人們的呼吸中，進(jìn)入人體，對(duì)人的器官造成傷害。因此，在科技時(shí)代，必須對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣進(jìn)行治理，使有機(jī)廢氣控制在一定的濃度。
在高科技時(shí)代，許多高科技產(chǎn)品的表面，都會(huì)利用涂漆、塑料、化工以及其它化工原料，都會(huì)使用許多有機(jī)物來進(jìn)行處理，在利用這些有機(jī)物時(shí)，就會(huì)使它們形成許多揮發(fā)性的有機(jī)廢氣，它們不僅對(duì)工人帶來身體的傷害。
而且，如果這些氣體不經(jīng)過處理就隨意的排放到空氣中，就會(huì)污染環(huán)境，對(duì)人類的健康帶來嚴(yán)重的危害。我們的催化燃燒設(shè)備就很容易解決了這個(gè)揮發(fā)性的問題。
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